УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ БУРОВОГО РАСТВОРА И БУРОВОГО ШЛАМА Российский патент 2002 года по МПК E21B21/06 

Изобретение относится к установке для обработки бурового раствора и бурового шлама.

В технике большой интерес представляет извлечение ценных компонентов путем обработки и очистки бурового раствора, такого как исходный буровой раствор, включающего особые компоненты, добавляемые в него с целью получения требуемых характеристик, причем указанные компоненты представляют собой (макро)частицы и, будучи извлечены, могут быть направлены в повторный цикл.

С недавних пор все большее внимание уделяется экологическим проблемам и условиям работы. Известно, что нефтяные промыслы являются источником значительных выбросов экологически опасных материалов, и рабочие, например на платформах, подвергаются воздействию больших количеств опасных для здоровья веществ.

В патенте Норвегии 172568 описаны способ и установка для обработки выносимого бурового раствора в процессе добычи нефти и газа. Установка включает вибрационный грохот, а также транспортную систему для транспортирования бурового шлама, а способ предусматривает этап дегазирования и один или более этапов отделения грубых и тонких частиц бурового шлама из бурового раствора. Один из признаков, отличающих этот способ, заключается в использовании так называемого шнекового классификатора на первом этапе отделения частиц из указанного раствора.

Из патента Норвегии 170394, 1992, известна установка для обработки бурового раствора и бурового шлама, содержащая грохот, центрифугу, систему газирования, выходную систему, направляющую буровой раствор обратно в активную систему бурового раствора, и конвейер для транспортирования бурового шлама.

Из авт. св. СССР 1472632, 1989, известна установка аналогичного назначения, в которой грохот содержит вращающийся барабан, расположенный, в основном, в закрытом кожухе, соединенном с системой вакуумного отсоса.

Недостаток известных установок, в которых используют стандартные вибрационные грохоты, заключается в том, что, например, при проходке ступенчатой головкой бура особенно сложных пластов пород буровой шлам забивает грохот. В этом случае грохот должен быть подвергнут ручному соскабливанию и, таким образом, очищению. При этой причине грохот должен быть частично открыт для возможности доступа рабочих с инструментами. В этом случае также рабочие подвергаются воздействию химических веществ и газов, присутствующих в буровом растворе и буровом шламе.

В известных в настоящее время системах отделенный буровой шлам содержит слишком много бурового раствора, с чем связаны относительно большие потери активного бурового раствора, что, в свою очередь, ведет к значительным экономическим издержкам.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание установки для обработки бурового раствора и бурового шлама, позволяющей в значительной мере избежать забивания грохота в большей степени, чем известные установки, защитить рабочих и окружающую среду от газов и увеличить возвращение бурового раствора из бурового шлама.

Этот технический результат достигается тем, что установка для обработки бурового раствора и бурового шлама содержит грохот, включающий вращающийся барабан, расположенный в закрытом кожухе, соединенном с центрифугой и с системой вакуумного отсоса, обеспечивающей отсос газа и/или бурового раствора из материала, содержащегося в барабане, систему дегазирования, соединенную своим входом с выходом системы вакуумного отсоса и предназначенную для отсасывания газа из закрытого кожуха, выходную систему, сообщенную с закрытым кожухом и направляющую отработанный буровой раствор обратно в активную систему бурового раствора, и конвейер для транспортирования бурового шлама. Согласно изобретению система вакуумного отсоса содержит вакуумный насос, нижняя часть вращающегося барабана расположена в лотке, связанном с вакуумным насосом и с шестеренчатым насосом, предназначенным для транспортирования собранного бурового раствора, система дегазирования содержит эжекторный насос, соединенный своим входом с выходом вакуумного насоса и связанный с закрытым кожухом.

Поскольку грохот в соответствии с изобретением не забивается, отпадает необходимость в открытой системе и становится возможным обеспечить закрытую систему дегазирования, защищающую от вредных веществ рабочих и окружающую среду.

Установка может быть выполнена с возможностью выхода твердого материала сплошным потоком из вращающегося барабана, соединенного через в основном закрытую систему труб с расположенной ниже по потоку центрифугой.

Установка может содержать весовую секцию для бурового шлама, соединенную с центрифугой.

Установка может содержать вакуумные клапана, расположенные между лотком и вакуумным насосом.

Настоящее изобретение будет описано ниже со ссылкой на приложенный чертеж, на котором схематически показана установка для обработки бурового раствора и бурового шлама.

Как показано на чертеже, данная установка содержит грохот, включающий вращающийся барабан 1 с горизонтально расположенной осью, размещенный в закрытом кожухе 2. Нижняя часть барабана 1 расположена в лотке 3. Буровой раствор поступает в грохот по входной трубе 4.

Стенки барабана 1 выполнены, подобно стандартному грохоту, перфорированными, но в отличие от грохота, вибрирующего, главным образом, в горизонтальной плоскости, здесь грохот вращается вокруг собственной оси. Такое вращение устраняет забивание этого грохота. В отличие от бурового шлама, который укладывается под грохотом, являясь забивающим слоем, здесь указанный шлам не может образовать такой забивающий слой, поскольку он отделяется от барабана 1 в верхней части его траектории вращения.

Снаружи барабана 1 расположена перфорированная стенка 5. Внутри эту стенку покрывает сетчатый материал 6.

Установка содержит систему вакуумного отсоса, обеспечивающую отсос газа и/или бурового раствора, содержащегося в барабане 1, и выполненную в виде расположенного снаружи материала 6 и перфорированной стенки 5 вакуумного отсоса 7, создающего вакуум снаружи вращающегося барабана 1 и способствующего отделению чистого бурового раствора от бурового шлама. Отделенный раствор направляется обратно в активную систему по выгружной трубе 8 посредством шестеренчатого насоса 9. Кроме того, вакуум отсасывает из бурового раствора и бурового шлама находящиеся в них газы. Вакуум контролируется вакуумными клапанами 10, расположенными между лотком 3 и вакуумным насосом 7. Система дегазирования установки, предназначенная для отсасывания газа из кожуха 2, содержит эжекторный насос 11, соединенный своим всасывающим входом с выходом вакуумного насоса 7 и с верхней частью кожуха 2 и способствующий отсасыванию газа из него. Откачивание газа осуществляется через систему труб, проходящих от эжекторного насоса 11 к соответствующему месту на буровом судне, где собранный газ подвергается последующей обработке или сбрасывается.

Внутри вращающегося барабана 1 может быть размещен шнек, транспортирующий далее буровой шлам. Шлам постепенно транспортируется к выходу частично закрытого кожуха 2, включающего барабан 1, и по трубе 12 направляется к вибрационной центрифуге 13.

Кожух 2 и кожух центрифуги 13 соединены друг с другом через трубку 12. Поскольку выход центрифуги 13 открыт, существующий в кожухе 2 вакуум будет засасывать воздух через выход центрифуги 13 и далее через трубу 12 в кожух 2. Это гарантирует то, что газ, выходящий из бурового шлама, будет собираться и оставаться в системе, где находятся вращающийся барабан 1 и вибрационная центрифуга 13. Отделение бурового раствора от бурового шлама осуществляется с помощью центробежных сил.

Отделенный буровой раствор направляется обратно по выходной трубе 14 в активную систему. Количество оставшегося в буровом шламе бурового раствора составляет порядка 3-6% по объему, что, как понятно специалисту, очень мало.

В основном, сухой буровой шлам из питателя 15 направляется вниз в весовую секцию 16, где шлам взвешивается. Далее буровой шлам транспортируется конвейером 17 к шнеку 18, который направляет ее в соответствующее место на буровом судне, где шлам выборочно подвергают обработке перед его укладкой или инжекцией.

Изобретение относится к установке для обработки бурового раствора и бурового шлама, содержащей грохот, центрифугу, систему дегазирования, выходную систему, направляющую буровой раствор обратно в активную систему бурового раствора, и конвейер для транспортирования бурового шлама. Грохот содержит вращающийся барабан, который расположен в основном, закрытом кожухе, соединенном с вакуумным насосом. Нижняя часть вращающегося барабана расположена в лотке, связанном с вакуумным насосом и с шестеренчатым насосом, предназначенным для транспортирования собранного бурового раствора. Система дегазирования содержит эжекторный насос, соединенный своим входом с выходом вакуумного насоса и связанный с закрытым кожухом. Материал сплошным потоком выходит из вращающегося барабана, соединенного через в основном закрытую систему труб с расположенной ниже по потоку центрифугой. С центрифугой связана весовая секция для бурового шлама. Меньше забивается грохот, улучшается защита рабочего персонала и окружающей среды, увеличивается возвращение бурового раствора из бурового шлама. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка для обработки бурового раствора и бурового шлама, содержащая грохот, включающий вращающийся барабан, расположенный в закрытом кожухе, соединенном с центрифугой и с системой вакуумного отсоса, обеспечивающей отсос газа и/или бурового раствора из материала, содержащегося в барабане, систему дегазирования, соединенную своим входом с выходом системы вакуумного отсоса и предназначенную для отсасывания газа из закрытого кожуха, выходную систему, сообщенную с закрытым кожухом и направляющую отработанный буровой раствор обратно в активную систему бурового раствора, и конвейер для транспортирования бурового шлама, отличающаяся тем, что система вакуумного отсоса содержит вакуумный насос, нижняя часть вращающегося барабана расположена в лотке, связанном с вакуумным насосом и с шестеренчатым насосом, предназначенным для транспортирования собранного бурового раствора, система дегазирования содержит эжекторный насос, соединенный своим входом с выходом вакуумного насоса и связанный с закрытым кожухом. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью выхода твердого материала сплошным потоком из вращающегося барабана, соединенного через в основном закрытую систему труб с расположенной ниже по потоку центрифугой. 3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит весовую секцию для бурового шлама, соединенную с центрифугой. 4. Установка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что она содержит вакуумные клапаны, расположенные между лотком и вакуумным насосом.